V型无压载水船舶型线设计变换研究

无压载水船舶作为一种新的船舶设计理念已经在国外展开了相关的研究,而在中国还研究甚少。就V型无压载水方案的型线设计变换进行研究,首次提出基于母型的横剖面面积曲线基本不变的V型无压载水型线设计变换方法。该方法对母型船的型线进行底部V型变换,使设计船舶的底部呈现一定的倾角,同时增大船宽。变换后设计船舶的横剖面面积曲线和母型船保持一致,变换方法简单可靠,在保证设计船舶的船长、设计吃水、排水量等参数基本不变的情况下,较好地解决了设计船舶型线的光顺性问题。     

船体设计水线面变换方法

本文叙述了将沿纵向的比例函数变换与广义ＬＡＣＫＥＮＢＹ变换相结合，通过迭代满足设计水线面的变化要求。通过横剖面的垂直及横向变化满足艏艉轮廓的设计要求，且保持横剖面面积曲线不变。本方法的特点是：（１）变换并不局限于设计水线面的某一两个参数，只要所要求的设计水线符合实际，本方法就可以适用；（２）无须寻找横剖面线变换的函数形式，变换后的线型光顺性保持得较好；（３）可按设计者的要求移动艏艉轮廓线。应用表明     

船舶多学科设计优化中的船型变换模块

为了实现船型优化,第一步需要按照设计变量的改变来生成船型,这样就需要一个变换程序将母型船变换成设计船.当船型优化发展到基于CFD以后,传统的通过主尺度和几个船型参数例如Cp,Cw等来控制船体型线的做法已经不能满足要求,需要对船型进行更加准确,细致的控制.为了解决这个问题,文中开发了一个新的船型变换程序,它直接读人横剖面面积曲线和设计水线,然后变换船体型线以满足这两根曲线的要求.该程序的变换步骤包括主尺度仿射变换,Cm变换,横剖面面积曲线变换和设计水线变换.程序中主要的变换方法为广义Lackenby变换,仿射变换等.该程序由于直接根据横剖面面积曲线和设计水线来控制型线,使船型变换模块的设计变量从10个左右扩展到了40个以上,增加了船型优化提升船体性能的可能性.该程序是船舶多学科设计优化的船型优化模块的前处理程序.     

一种实用的水线面变换方法

本文所介绍的水线面变换方法，通过设计水线面变换与横剖面面积曲线变换及其迭代，在保持横剖面面积曲线不变下，满足设计水线面的设计要求，而不必象某些变换方法那样需要精心寻找横剖面线变换的函数形式，其思路是巧妙的。     

一种实用的水线面变换方法

通过设计线面变换变换与横剖面面积曲线变换，保持横剖面面积线不变，获得满足设计水线面积系数变化要求的新船型，而不必精心寻找横剖面线变换的函数形式，本方法不仅适用于前体，也适用于后体，是对传统母型船变换方法的一个扩充。     

用母型船变换方法设计船舶型线

本文提出了一种通过变换母型船生成船舶生成船舶型线的方法。通过对母型船作一系列变换，例如；主尺度变换、型深变换、龙骨半宽变换、舭部升高变换、舯剖面系数变换、横剖面面积曲线变换、设计水线变换和甲板边线变换，生成满足设计要求的新的船舶型线。     

常规潜艇计算机辅助设计的数学型线生成

本文是计算机辅助常规潜艇数学型线生成的一次尝试性的研究。分析常规潜艇外型特点,参考水面船舶的船体数学型线的生成方法,给出一种描述常规潜艇外型及型线生成的方法。应用三次样条函数表示潜艇横剖线,给出数值、图形交互方式设计潜艇横剖线的计算机设计方法。应用样条理论建立纵向函数并根据需要加以光顺,从而实现潜艇外型的数学表达。应用本文提供的方法和程序,设计者可以通过选择控制横剖面及其参数,得到所要求的线型。     

应用波型分析方法设计低波阻船型

本文应用波型分析方法设计低波阻船型。对设计的母型船进行波型测量，获取波幅函数。根据刘应中教授提出的等价薄船概念。用变态的Furier变换方法求出等价薄船的修正函数，用互补主元法优化横剖面面积曲线，得到低兴波阻力船型。     

包括甲板的水线面变换法

本文通过甲板面面积系数和设计水线面面积的外层叠代、甲板面变换和横剖面面积曲线变换的自身内层叠代,在保持横剖面面积曲线不变的条件下,获得满足设计水线面系数变化要求的新船型,而不必寻找模剖面线的变换函数来实现设计水线面的变换,本方法是对传统的母型船变换的一个有益补充。     

小水线面双体船型线设计方法研究

本文在分析小水线面双体船(SWATH)型线特征的基础上,按横剖面形状对SWATH进行分类,并给出相关设计参数.在给定主尺度的情况下,首先生成初始的中横剖面,经修改至满意的形状后,生成初始的横剖面面积曲线和支柱厚度分布曲线,此时可改变曲线的型值点及首尾切向矢量来控制前体、后体形状及平行中体的长度,也可指定排水量和浮心坐标对曲线进行局部调整,按调整后的横剖面面积曲线和支柱厚度分布曲线便可插值生成一系列沿船长方向的横剖面,实现了数学船型的表达.针对其中最为典型和实用的圆弧直线形SWATH船,文中给出了详细的设计方法.利用objectARX,在AUTOCAD环境下进行了软件开发,实现了SWATH船型线的快速设计.该软件采用面向对象和设计模式的思想,具有良好的可扩展性.最后通过对一系列SWATH船的设计,证明了本文方法的正确性和软件实用性.     

“1—Cp”法在船舶设计中的应用

提出在船舶设计中确定船舶的横剖面面积曲线是型线设计中的非常重要的一个环节。     

双尾鳍船型的型线设计方法研究

相对于传统船舶,双尾鳍船舶具有更高的灵活性和操作性,是一种具有很大潜力的新型船舶类型。同时,由于双尾鳍船型的设计难度更大,曲线和曲面结构更加复杂。本文的研究方向是开发一种双尾鳍船型的快速型线设计方法,分析了双尾鳍船型的型线特点,结合NAPA软件平台进行了双尾鳍船型的型线设计,包括主体尺寸设计、横剖面面积曲线设计等,有助于提高双尾鳍船型的型线设计效率和质量。     

应用Mathieu函数改进船型

本文应用了Mathieu函数(以下简称M.F.)以改进中低速船的线型及其波阻性能。在采用直壁和无限吃水假设的条件下,将母船之横截面面积曲线按M.F.展开,而每一面积分量均对应于一相应的波阻分量,去掉产生较大波阻分量的高价面积分量,便得以在保持棱型系数基本不变的情况下改进波阻性能。本方法毋需引入数学规划方法,从而简单快速。应用本方法曾对900 HP交通船进行了改型工作,拖曳试验和波型分析结果证实了本方法改进船型效果良好。     

基于CATIA二次开发的球首参数化设计

为实现在船舶型线设计中快速生成船舶球首,以船舶球首为研究对象,通过定义控制球首形状的纵向边界线、横向边界线、横剖面形状,设置相关控制参数,以CATIA为开发平台,VB为开发工具,对其进行二次开发,编制球首参数化设计程序,迅速地生成球首三维模型。     

基于CAD二次开发的Ⅴ型无压载水船

基于现有的Ⅴ型无压载水船型线设计理论,提出一种改进的型线设计变换方法,即基于母型船的横剖面面积不变,保证船长、设计吃水和排水量基本不变,增大船宽,生成船底倾角,并考虑在倾斜的船底上生成平板龙骨。利用AutoCAD软件的二次开发实现设计船型线的快速生成,并在此基础上快速提取三维型值点导入CATIA软件中生成点和型线,最后利用CATIA进程内VBA脚本编程方法实现快速建模。结果表明,改进的型线变换设计方法可靠,通过二次开发软件可生成光顺的型线和实体模型,为后续的性能分析提供基础。     

折角型玻璃钢渔船线型设计方法研究

在分析各种船型设计方法的基础上,提出了一种更适合折角型玻璃钢渔船线型变换的设计方法,扩展了传统的母型改造法。特点是在给定母型的型值、柱长Lpp、型宽B、设计吃水T以及设计船的主尺度和主要要素后,就能变换出满足要求的设计船,而不依赖于母型船的横剖面面积曲线,不用保证船舯剖面系数相同,且还能确保折角线的光顺性。通过几条实船的线型设计,证明了该方法的先进性和工程实用性。     

一种船体型线自动生成方法研究

以最小湿表面积为目标,提出用二次曲线和幂函数曲线来生成船体型线.在已知船舶主尺度、设计水线、中纵剖线、横剖面面积曲线等参数的前提下,利用二次曲线和幂函数曲线的特性,编写程序自动生成一套光顺的船体型线.试验对比表明,生成船与母型船的阻力性能几乎完全一样,证明了这种船体型线生成方法的可行性.     

Beta样条在船舶型线设计中的应用和研究

本对Ｂｅｔａ样条在曲线曲面造型中的应用进行了探讨,分析了其特有的两个形状控制参量对曲线形状的影响,并研究了它对Ｂｅｔａ样条基函数和函数曲线的影响规律以及在船舶型线设计中的具体应用。     

圆舭快艇主尺度和系数对静水阻力的影响

本文根据国内外圆舭快艇系列试验资料和我国的设计经验,分析了圆舭快艇主尺度和系数对阻力的影响。由分析可知:排水量长度系数和排水量的纵向分布(包括方尾浸湿面积比、棱形系数、横剖面面积曲线形状和浮心纵向位置等要素)是影响圆舭快艇静水阻力的主要参数。而方形系数、长宽比、宽吃水比、半进水角和横剖面形状等则是影响阻力的次要参数。 为了能设计出成功的圆舭快艇,需要把圆舭快艇分为高速段(F_n>0.60)和低速段(F_n=0.35～0.45),并使主要参数的选择适合于相应的速度范围。文中列出了高速段和低速段圆舭快艇的横剖面面积曲线和横剖面形状供参考。     

样条函数在船舶静力计算中的应用

利用样条函数设计编制出船舶静力计算的程序。该程序用舰艇的型值表、型线图的数据和个别特殊型线点,计算出船舶的静水力曲线,邦戎曲线、费尔索夫曲线、船型稳性力臂插值曲线及抗沉性。本计算方法提高了静力计算的精度,并为后续的动力性能计算提供了良好的船体型值数据接口,适用于工程应用。